JP2022183483A - 超音波検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】包装容器のうち容器用部材の縁を重ねて接合した接合部分が所定物体の表面から当該表面に対して直交する方向に突出した状態であっても、接合部分における容器用部材の剥離を精度よく検査できる超音波検査装置を提供する。【解決手段】超音波検査装置１は、包装容器１００の接合部分１０３が所定物体１０５の表面１０５ａから当該表面１０５ａに対して直交する方向に突出した状態で、所定物体１０５から突出する接合部分１０３のうち少なくとも所定物体１０５側に位置する基端部１０３Ａに向けて超音波Ｗを送信する送信部１０を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、超音波検査装置に関する。

従来、シート部材やカップ状部材などの容器用部材の縁を重ねて接合することで内部に収容空間を形成した包装容器がある。このような包装容器において、容器用部材の接合部分は、容器用部材のうち接合されずに収容空間を構成する非接合部分に対して収容空間の外側に延びる。
特許文献１には、容器用部材の接合部分における剥離を検査するための超音波検査装置が開示されている。この種の超音波検査装置は、超音波を送信する送信部を有し、送信部から送信されて接合部分を透過した超音波を受信して解析することで、接合部分に剥離が生じているか否かを判定する。従来の超音波検査装置では、送信部から接合部分に向けて、接合部分において容器用部材の縁が重なる方向に超音波を送信している。

特開２０２０－０２７０１２号公報

ところで、容器用部材の接合部分が所定物体の表面から当該表面に対して直交する方向に突出した状態で、接合部分の超音波検査を実施することがある。所定物体は、例えば、包装容器の収容空間を構成する容器用部材の非接合部分であったり、包装容器を製造する装置（例えばピロー包装機）や、包装容器を搬送する装置において包装容器を支持する台であったりする。しかしながら、従来のように接合部分において容器用部材の縁が重なる方向（すなわち所定物体の表面に沿う方向）に超音波を送信するように送信部を所定物体の表面に配置すると、送信部から送信された超音波を、所定物体から突出した接合部分のうち所定物体側に位置する基端部に到達させることが難しい。このため、従来の超音波検査装置では、包装容器の接合部分における容器用部材の剥離を精度よく検査することが困難である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、接合部分が所定物体の表面から当該表面に対して直交する方向に突出した状態であっても、接合部分における容器用部材の剥離を精度よく検査することが可能な超音波検査装置を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様は、容器用部材の縁を重ねて接合した接合部分を有する包装容器を検査する超音波検査装置であって、前記接合部分が所定物体の表面から当該表面に対して直交する方向に突出した状態で、前記所定物体から突出する前記接合部分のうち少なくとも前記所定物体側に位置する基端部に向けて超音波を送信する送信部を備える超音波検査装置である。

本発明によれば、容器用部材の接合部分が所定物体の表面から当該表面に対して直交する方向に突出した状態であっても、接合部分における容器用部材の剥離を精度よく検査することができる。

第一実施形態に係る超音波検査装置を模式的に示す断面図である。 図１の要部を拡大して示す拡大断面図である。 図２のIII－III矢視断面図である。 図２のIV－IV矢視断面図である。 第一実施形態に係る超音波検査装置の変形例を模式的に示す斜視図である。 第一実施形態に係る超音波検査装置の他の使用例を模式的に示す断面図である。 第二実施形態に係る超音波検査装置の要部を模式的に示す拡大断面図である。 第三実施形態に係る超音波検査装置の要部を模式的に示す拡大断面図である。 第四実施形態に係る超音波検査装置の要部を模式的に示す拡大断面図である。 本発明に係る超音波検査装置の検査対象である包装容器の他の例を示す断面図である。

〔第一実施形態〕
以下、図１～４を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
図１に示すように、本実施形態の超音波検査装置１は、超音波Ｗを利用して包装容器１００の検査を行う。本実施形態における包装容器１００は、シート状の容器用部材１０１の縁を重ねて接合することで内部に収容空間１０２を形成した容器である。図示例の包装容器１００は、１枚の容器用部材１０１によって構成されているが、例えば２枚の容器用部材１０１によって構成されてもよい。超音波検査装置１は、包装容器１００のうち、容器用部材１０１を重ねて接合した接合部分１０３における容器用部材１０１の剥離を検査する。以下の説明では、容器用部材１０１のうち接合されずに収容空間１０２を形成する包装容器１００の部位を、非接合部分１０５と呼ぶ。

超音波検査装置１において包装容器１００を検査する際には、接合部分１０３を、非接合部分１０５の外面１０５ａ（所定物体の表面）から当該外面１０５ａに対して直交する方向に突出させる。なお、非接合部分１０５の外面１０５ａに対する接合部分１０３の突出方向は、厳密に直交していなくてもよく、若干傾斜していてもよい。

図面では、接合部分１０３において容器用部材１０１が重なる方向をＹ軸方向で示している。また、接合部分１０３が非接合部分１０５の外面１０５ａから突出する方向を、接合部分１０３の幅方向とし、Ｚ軸方向で示している。また、Ｚ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向を、接合部分１０３の長手方向とし、Ｘ軸方向で示している。

図１，２に示すように、超音波検査装置１は、送信部１０と、受信ユニット２０と、を備える。
送信部１０は、包装容器１００の接合部分１０３が非接合部分１０５の外面１０５ａに対して直交する方向に突出した状態で、接合部分１０３に向けて超音波Ｗを送信する。送信部１０は、特に接合部分１０３のうち非接合部分１０５側に位置する基端部１０３Ａに向けて積極的に超音波Ｗを送信するように構成されている。

本実施形態の送信部１０は、送信部本体１１と、ミラー１２と、を有する。
送信部本体１１は、超音波Ｗを送信する部位である。本実施形態の送信部本体１１は、送信素子１３と、保持ケース１４と、を有する。送信素子１３は、超音波Ｗを送信する送信面１３ａを有する。保持ケース１４は、送信素子１３の送信面１３ａが外部に露出するように送信素子１３を保持する。本実施形態の保持ケース１４は、送信面１３ａの周縁全体を覆うように送信素子１３を保持する。すなわち、送信素子１３の送信面１３ａは、保持ケース１４の所定部位によって囲まれている。

ミラー１２は、送信部本体１１から送信された超音波Ｗを反射する。ミラー１２は、当該ミラー１２において反射した超音波Ｗが少なくとも接合部分１０３の基端部１０３Ａに向けて伝播するように配置される。また、本実施形態のミラー１２は、図２に示すように、送信部本体１１の送信面１３ａのうち周縁領域１３ａ２を除く内側領域１３ａ１から送信されたビーム状の超音波Ｗを反射する。すなわち、ミラー１２は、送信面１３ａの周縁領域１３ａ２から送信された超音波Ｗ２を反射せず、送信面１３ａの内側領域１３ａ１から送信された超音波Ｗ１だけを反射して接合部分１０３に向けて伝播させる。上記した送信面１３ａの内側領域１３ａ１は、例えば送信される超音波Ｗ１の強度が一様である領域である。また、送信面１３ａの周縁領域１３ａ２は、例えば送信される超音波Ｗ２の強度が内側領域１３ａ１から送信される超音波Ｗ１の強度よりも低い領域である。
以下、本実施形態の送信部本体１１及びミラー１２についてより具体的に説明する。

本実施形態において、送信部本体１１は、Ｙ軸方向において接合部分１０３の一方側（図１，２においては接合部分１０３の左側）に配置されている。また、送信部本体１１は、Ｘ軸方向から見て、超音波Ｗが送信部本体１１の送信面１３ａから非接合部分１０５に対する接合部分１０３の突出方向（Ｚ軸正方向）と逆向き（Ｚ軸負方向）に送信されるように配置されている。

ミラー１２は、Ｘ軸方向から見て、Ｚ軸方向において送信部本体１１と非接合部分１０５との間に配置されている。超音波Ｗを反射するミラー１２の反射面１２ａは、平坦に形成されている。ミラー１２の反射面１２ａは、Ｚ軸方向において送信部本体１１の送信面１３ａに対向し、かつ、Ｙ軸方向において接合部分１０３に対向している。また、ミラー１２の反射面１２ａは、送信部本体１１の送信面１３ａから送信される超音波Ｗの送信方向（Ｚ軸負方向）及び非接合部分１０５の外面１０５ａに対して傾斜している。当該反射面１２ａの傾斜角度は、４５度となっている。ミラー１２は、その反射面１２ａがＺ軸方向において非接合部分１０５の外面１０５ａのすぐ近くに位置するように、包装容器１００に対して配置することができる。

これにより、送信部本体１１の送信面１３ａからミラー１２に向けて送信された超音波Ｗは、ミラー１２の反射面１２ａにおいて反射することで、接合部分１０３に向けてＹ軸正方向に伝播し、当該接合部分１０３を透過する。また、ミラー１２の反射面１２ａが非接合部分１０５の外面１０５ａのすぐ近くに位置することで、当該反射面１２ａで反射した超音波Ｗを、接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。

本実施形態における送信部本体１１の送信面１３ａは、図３に示すようにＹ軸方向から見てＺ軸正方向側に窪む円弧状に形成されている。また、送信面１３ａは、図２に示すようにＹ軸方向に直線状に延びている。このため、Ｙ軸方向から見た送信面１３ａの形状は、Ｙ軸方向の位置にかかわらず変化しない。すなわち、本実施形態の送信面１３ａの形状は、円筒の内周面の周方向の一部と同じような形状である。

送信面１３ａが上記のように形成されていることで、送信部本体１１の送信面１３ａから送信された超音波Ｗは、図３に示すように、Ｚ軸負方向に向かうにしたがってＸ軸方向において収束（フォーカス）するが、Ｙ軸方向においては収束しない。このため、ミラー１２が無い場合、送信部本体１１の送信面１３ａから送信された超音波Ｗは、収束した位置において、Ｘ軸方向における長さが小さく、Ｙ軸方向における長さが大きい線状となる。
本実施形態では、送信部本体１１から送信された超音波Ｗが収束する位置よりも手前にミラー１２の反射面１２ａが位置する。このため、ミラー１２の反射面１２ａにおいて反射してＹ軸正方向に伝播する超音波Ｗは、図４に示すように、Ｙ軸正方向に向かうにしたがってＸ軸方向において収束し、Ｚ軸方向には収束しない。これにより、ミラー１２の反射面１２ａにおいて反射した超音波Ｗは、収束した位置において、Ｘ軸方向における長さが小さく、Ｚ軸方向における長さが大きい線状となる。

図２に示すように、受信ユニット２０は、前述した送信部１０との間に包装容器１００の接合部分１０３が位置するように配置される。受信ユニット２０は、包装容器１００の接合部分１０３を透過した超音波Ｗを受信する。受信ユニット２０は、複数の受信部２１を有する。各受信部２１は、包装容器１００の接合部分１０３を透過した超音波Ｗを受信する受信面２１ａを有する。受信面２１ａの面積は小さいことが好ましい。

本実施形態において、複数の受信部２１は、図２，４に示すように、超音波Ｗがミラー１２（送信部１０）から包装容器１００の接合部分１０３に向かう方向（Ｙ軸正方向）に対して交差する方向においてアレイ状に配列されている。具体的に、複数の受信部２１は前述したように収束した線状の超音波Ｗに対応するアレイ状に配列されている。すなわち、複数の受信部２１はＺ軸方向に一列に並んでいる。
複数の受信部２１は、超音波Ｗが収束した位置に厳密に配置されることに限らず、例えば超音波Ｗが収束した位置よりも送信部１０から離れた方向（Ｙ軸正方向）にずらした位置に配置されてよい。ただし、複数の受信部２１は、できる限り超音波Ｗが収束した位置の近くに配置されることがより好ましい。図４に例示するように、超音波Ｗが包装容器１００の接合部分１０３あるいはその近傍で収束する場合、複数の受信部２１はＹ軸方向において接合部分１０３の近くに配置されることが好ましい。

図１，２に例示する構成において、送信部１０は、超音波Ｗが接合部分１０３の突出方向の基端側の部分のみを透過するように配置されているが、これに限ることはない。送信部１０は、例えば接合部分１０３の突出方向の基端から先端までの全体を透過するように配置されてよい。この場合、受信ユニット２０（複数の受信部２１）は、接合部分１０３の突出方向の基端から先端に至るまで配置されればよい。

本実施形態の超音波検査装置１では、送信部１０から送信され、包装容器１００の接合部分１０３を透過した超音波Ｗを、受信部２１において受信して解析することで、接合部分１０３において容器用部材１０１の剥離が生じているか否かを判定することができる。
接合部分１０３における剥離の有無の判定は、例えば、検査対象である接合部分１０３を透過して受信部２１で受信した超音波Ｗの波形（検査対象波形）を、剥離が生じていない接合部分１０３を透過して受信部２１で受信した場合の超音波Ｗの波形（リファレンス波形）と比較することで行われる。例えば、リファレンス波形の位相と検査対象波形の位相との相関値を計算し、相関値が高い場合には接合部分１０３に剥離が生じていないと判定し、相関値が低い場合には接合部分１０３に剥離が生じていると判定する。

以上説明したように、第一実施形態の超音波検査装置１では、送信部１０が、少なくとも包装容器１００の接合部分１０３の基端部１０３Ａに向けて超音波Ｗを送信するように構成されている。これにより、接合部分１０３の基端部１０３Ａに超音波Ｗを到達させて、接合部分１０３の基端部１０３Ａにおける容器用部材１０１の剥離を精度よく検査することができる。したがって、接合部分１０３が非接合部分１０５の外面１０５ａ（所定物体の表面）から当該外面１０５ａに対して直交する方向に突出した状態であっても、接合部分１０３における容器用部材１０１の剥離を精度よく検査することが可能となる。

また、本実施形態の超音波検査装置１では、送信部１０が、超音波Ｗを送信する送信部本体１１と、送信部本体１１から送信された超音波Ｗを反射するミラー１２と、を備える。送信部本体１１から送信された超音波Ｗをミラー１２において反射させることで、超音波Ｗを容易に接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。

また、本実施形態の超音波検査装置１において、ミラー１２は、送信部本体１１の送信面１３ａのうち周縁領域１３ａ２を除く内側領域１３ａ１から送信されたビーム状の超音波Ｗを反射する。これにより、接合部分１０３に剥離が生じているか否かをより正確に判定することができる。以下、この点について説明する。
送信面１３ａの周縁領域１３ａ２から送信される超音波Ｗ２の強度は、送信面１３ａの内側領域１３ａ１から送信される超音波Ｗ１の強度よりも低いことがある。この場合には、従来のように、送信部本体１１の送信面１３ａから容器用部材１０１が重なる方向に向けて直接超音波Ｗを送信すると、接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達する超音波Ｗの強度が低く、接合部分１０３に剥離が生じているか否かを正しく判定できない。これに対し、本実施形態の超音波検査装置１において、ミラー１２は、送信面１３ａの内側領域１３ａ１から送信されたビーム状の超音波Ｗを反射する。このため、ミラー１２において反射したビーム状の超音波Ｗの強度は一様となる。これにより、ミラー１２において反射した強度が一様の超音波Ｗを、容器用部材１０１が重なる方向に向けて伝播させることで、接合部分１０３に剥離が生じているか否かを正しく判定することができる。

また、本実施形態の超音波検査装置１では、超音波Ｗを受信する受信面２１ａを有する複数の受信部２１が、超音波Ｗが接合部分１０３に向かう方向（Ｙ軸正方向）に対して交差する方向においてアレイ状に配列されている。このため、各受信部２１の受信面２１ａの面積を小さくすることで、接合部分１０３（特に基端部１０３Ａ）における容器用部材１０１の剥離を高い精度で検査することが可能となる。また、受信部２１をアレイ状に配列することで、受信面２１ａの合計面積を広くすることができる。これにより、基端部１０３Ａを含めた接合部分１０３全体を高精度かつ短時間で検査することができる。

第一実施形態において、送信部本体１１は、少なくとも送信部本体１１の送信面１３ａから送信された超音波Ｗがミラー１２において反射することで包装容器１００の接合部分１０３に向かうように配置されればよい。このため、送信部本体１１は、Ｘ軸方向から見て、超音波Ｗが送信部本体１１の送信面１３ａから非接合部分１０５の外面１０５ａに向けて当該外面１０５ａに直交する方向（Ｚ軸負方向）に送信されることに限らず、例えば超音波Ｗが送信部本体１１の送信面１３ａからＺ軸方向に対して傾斜する方向に送信されるように配置されてもよい。

また、ミラー１２において反射して接合部分１０３に向かう超音波Ｗは、Ｘ軸方向から見て、厳密にＹ軸方向に伝播することに限らず、例えば、Ｙ軸方向に対して傾斜する方向に伝播してもよい。ミラー１２において反射した超音波Ｗは、Ｘ軸方向から見て、例えば接合部分１０３に向けてＹ軸方向に向かうにしたがってＺ軸負方向（すなわち接合部分１０３の基端部１０３Ａ側）に向かうように傾斜して伝播してもよい。このような場合でも、送信部１０から送信された超音波Ｗを容易に接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。

第一実施形態において、送信部本体１１の送信面１３ａは、例えば図５に示すように、平坦面であってもよい。この場合、送信部本体１１の送信面１３ａから送信された超音波Ｗは、収束することなく、ミラー１２において反射して包装容器１００の接合部分１０３に向けて伝播する。このため、ミラー１２から接合部分１０３に向かう超音波Ｗの伝播方向（Ｙ軸正方向）に直交する超音波Ｗの形状は、Ｙ軸方向の位置に関わらず面状となる。

この場合、受信ユニット２０を構成する複数の受信部２１は、上記した面状の超音波Ｗに対応するマトリクス状に配列される。すなわち、複数の受信部２１は、Ｙ軸方向に直交する２つの方向（Ｘ軸方向及びＺ軸方向）に並ぶ。複数の受信部２１は、Ｙ軸方向において接合部分１０３から離れて位置してもよいが、Ｙ軸方向においてできる限り接合部分１０３の近くに配置されることがより好ましい。
複数の受信部２１をマトリクス状に配列された構成では、複数の受信部２１をアレイ状に配列した場合と同様の効果を奏する。

第一実施形態において、超音波検査装置１によって検査される包装容器１００の接合部分１０３は、包装容器１００の非接合部分１０５から突出する部分に限らず、例えば図６に示すように、包装容器１００を支持する支持台３０５から突出する部分であってもよい。この場合、超音波検査装置１によって検査される包装容器１００の接合部分１０３（特に基端部１０３Ａ）は、支持台３０５の下面３０５ａ（所定物体の表面）から下方に突出する部分となる。支持台３０５は、例えば包装容器１００を製造する装置（例えばピロー包装機）や、包装容器１００を搬送する装置において包装容器１００を支持する台である。

〔第二実施形態〕
次に、図７を参照して本発明の第二実施形態について説明する。本実施形態では、第一実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。

図７に示すように、本実施形態の超音波検査装置１Ｄは、第一実施形態の超音波検査装置１と同様に、超音波Ｗを送信する送信部１０Ｄと、受信ユニット２０と、を備える。受信ユニット２０の構成は、第一実施形態と同様である。

本実施形態の送信部１０Ｄは、第一実施形態と同様の送信部本体１１を備えているが、ミラー１２（図２等参照）を備えていない。
送信部１０Ｄの送信面１３ａから送信される超音波Ｗの送信方向は、Ｙ軸方向（容器用部材１０１が重なる方向）において送信部１０Ｄから接合部分１０３に向かうにしたがって、Ｚ軸負方向（非接合部分１０５に対する接合部分１０３の突出方向と逆の方向）に向かうように傾斜している。具体的に、送信部１０Ｄの送信部本体１１は、その送信面１３ａがＹ軸正方向側（接合部分１０３側）及びＺ軸負方向側（非接合部分１０５の外面１０５ａ側）に向くように傾斜状態で配置されている。これにより、送信部１０Ｄからの超音波Ｗの送信方向が上記したように傾斜する。

なお、送信部１０Ｄから送信される超音波Ｗは、非接合部分１０５に到達させる必要はない。このため、送信部１０Ｄは、超音波Ｗが接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達する範囲で、非接合部分１０５の外面１０５ａからＺ軸正方向に間隔をあけて位置する。また、Ｚ軸方向における送信部１０Ｄと非接合部分１０５の外面１０５ａとの間隔は、例えば送信部１０Ｄの送信面１３ａのうち内側領域１３ａ１（図２参照）から送信された超音波Ｗが接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達するように、また、送信面１３ａの周縁領域１３ａ２（図２参照）から送信された超音波Ｗが接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達しないように、設定されることが好ましい。

第二実施形態の超音波検査装置１Ｄによれば、第一実施形態と同様の効果を奏する。
また、第二実施形態の超音波検査装置１Ｄでは、送信部１０Ｄから送信される超音波Ｗの送信方向が、Ｙ軸方向（容器用部材１０１が重なる方向）において送信部１０Ｄから接合部分１０３に向かうにしたがって、Ｚ軸負方向（非接合部分１０５に対する接合部分１０３の突出方向と逆の方向）に向かうように傾斜している。このため、送信部本体１１から送信された超音波Ｗを、容易に接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。特に、送信部１０Ｄの送信面１３ａの内側領域１３ａ１から送信された超音波Ｗ（すなわち、強度が一様である超音波Ｗ）を、容易に接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。

〔第三実施形態〕
次に、図８を参照して本発明の第三実施形態について説明する。本実施形態では、第一、第二実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。

図８に示すように、本実施形態の超音波検査装置１Eは、第一、第二実施形態の超音波検査装置１、１Ｄと同様に、超音波Ｗを送信する送信部１０Ｅと、受信ユニット２０と、を備える。受信ユニット２０の構成は、第一実施形態と同様である。

本実施形態の送信部１０Ｅは、第二実施形態と同様に、送信素子１３及び保持ケース１４Ｅを含む送信部本体１１Ｅを備える。ただし、本実施形態の保持ケース１４Ｅは、送信素子１３の送信面１３ａの周縁の一部を覆うように送信素子１３を保持している。すなわち、送信素子１３には、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分がある。なお、保持ケース１４Ｅは、例えば送信面１３ａの周縁全体を覆わないように送信素子１３を保持してもよい。

本実施形態では、送信部１０Ｅの送信面１３ａから送信される超音波Ｗの送信方向がＹ軸方向（容器用部材１０１が重なる方向）となるように、送信部１０Ｅが配置される。また、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分が非接合部分１０５の外面１０５ａ上（所定物体の表面上）に位置するように、送信部１０Ｅが配置される。これにより、送信部１０Ｅから送信された超音波Ｗを、容易に包装容器１００の接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。以下、この点について説明する。

第一、第二実施形態において示した送信部１０、１０Ｄの送信部本体１１のように、保持ケース１４が送信面１３ａの周縁全体を覆うように送信素子１３を保持する場合、超音波Ｗの送信方向が非接合部分１０５の外面１０５ａに沿うように、送信部本体１１を非接合部分１０５の外面１０５ａ（所定物体の表面）上に配置した状態では、送信面１３ａの周縁を覆う保持ケース１４の分だけ送信面１３ａが非接合部分１０５の外面１０５ａから離れて位置する。このため、非接合部分１０５の外面１０５ａに沿って接合部分１０３に向けて超音波Ｗを送信しても、当該超音波Ｗを容易に接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることは難しい。

これに対し、第三実施形態では、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分が非接合部分１０５の外面１０５ａ上に位置するように、送信部１０Ｅの送信部本体１１Ｅが配置される。このため、送信面１３ａの周縁を非接合部分１０５の外面１０５ａに対してより近くに配置することができる。したがって、非接合部分１０５の外面１０５ａに沿って接合部分１０３に向けて超音波Ｗを送信することで、当該超音波Ｗを容易に接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。

上記した第二、第三実施形態において、送信部１０Ｄ、１０Ｅは、第一実施形態の図３，４に例示したように、超音波ＷをＺ軸方向に延びる線状に収束させるように構成されてよい。この場合、複数の受信部２１はＺ軸方向に一列に並ぶようにアレイ状に配列されればよい。また、これら送信部１０Ｄ、１０Ｅは、第一実施形態の図５に例示したように超音波Ｗを収束させないように構成されてもよい。この場合、複数の受信部２１はＹ軸方向に直交する２つの方向（Ｚ軸方向及びＸ軸方向）に並ぶようにマトリクス状に配列されればよい。

また、第二、第三実施形態において、超音波検査装置１Ｄ、１Ｅによって検査される包装容器１００の接合部分１０３は、包装容器１００の非接合部分１０５から突出する部分に限らず、第一実施形態の図６に例示したように、包装容器１００を支持する支持台３０５から突出する部分であってもよい。

〔第四実施形態〕
次に、図９を参照して本発明の第四実施形態について説明する。本実施形態では、第三実施形態と同様の構成要素について同一符号を付す等して、その説明を省略する。

図９に示すように、本実施形態の超音波検査装置１Ｆは、第三実施形態の超音波検査装置１Ｅと同様に、超音波Ｗを送信する送信部１０Ｆと、受信ユニット２０と、を備える。

本実施形態の送信部１０Ｆは、第三実施形態と同様の送信素子１３及び保持ケース１４Ｅを含む送信部本体１１Ｅを備える。本実施形態の送信部１０Ｆは、突起１５Ｆをさらに備える。突起１５Ｆは、送信面１３ａに直交する方向（Ｙ軸方向）から見て、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分から送信面１３ａの外側に突出する。また、突起１５Ｆは、送信素子１３（特に送信面１３ａ）よりも後側（Ｙ軸負方向側）に位置する。図９において、突起１５Ｆは、保持ケース１４Ｅによって覆われていない送信面１３ａの周縁の領域に対応する保持ケース１４Ｅの面から突出している。図９に例示する突起１５Ｆは断面円形に形成されているが、突起１５Ｆの形状は任意であってよい。

本実施形態では、第三実施形態と同様に、送信部１０Ｆの送信面１３ａから送信される超音波Ｗの送信方向がＹ軸方向（容器用部材１０１が重なる方向）となるように、送信部１０Ｆが配置される。また、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分が非接合部分１０５の外面１０５ａ上（所定物体の表面上）に位置するように、送信部１０Ｆが配置される。この状態では、送信部１０Ｆの突起１５Ｆが、非接合部分１０５の外面１０５ａに押し付けられる。

第四実施形態の超音波検査装置１Ｆによれば、第三実施形態と同様の効果を奏する。
また、第四実施形態の超音波検査装置１Ｆにおいて、送信部１０Ｆは、送信面１３ａに直交する方向（Ｙ軸方向）から見て、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分から送信面１３ａの外側に突出する突起１５Ｆを有する。これにより、包装容器１００の接合部分１０３の基端部１０３Ａに剥離が生じているか否かをより正しく判定することが可能となる。以下、この点について説明する。

第一実施形態においても述べたように、送信面１３ａの周縁領域１３ａ２から送信される超音波Ｗの強度は、周縁領域１３ａ２の内側に位置する送信面１３ａの内側領域１３ａ１から送信される超音波Ｗの強度よりも低いことがある。この場合、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分が非接合部分１０５の外面１０５ａ上に位置するように送信部１０Ｆを配置するだけでは、接合部分１０３の基端部１０３Ａには、送信面１３ａの周縁領域１３ａ２から送信された強度の弱い超音波Ｗが接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達することになる。その結果として、接合部分１０３に剥離が生じているか否かを正しく判定できない可能性がある。

これに対し、上記した第四実施形態の構成では、送信面１３ａの周縁うち保持ケース１４Ｅによって覆われていない部分が非接合部分１０５の外面１０５ａ上に位置するように送信部１０Ｆを配置する際に、突起１５Ｆによって非接合部分１０５を包装容器１００の内側（収容空間１０２側）に押し込むことができる。これにより、送信面１３ａの内側領域１３ａ１から送信される強度が一様である超音波Ｗを、接合部分１０３の基端部１０３Ａに到達させることができる。したがって、接合部分１０３に剥離が生じているか否かをより正しく判定することが可能となる。

第四実施形態において、送信部１０Ｆの突起１５Ｆは、例えば、送信面１３ａに直交する方向から見て、送信面１３ａの周縁のうち保持ケース１４Ｅによって覆われる部分から送信面１３ａの外側に突出してもよい。また、第四実施形態の突起１５Ｆは、例えば、保持ケース１４が送信面１３ａの周縁全体を覆うように送信素子１３を保持する第一、第二実施形態の送信部１０、１０Ｄに適用されてもよい。このような構成の送信部であっても、接合部分１０３に剥離が生じているか否かをより正しく判定することは可能である。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

本発明において、複数の受信部２１は縦横に隙間なく並ぶマトリクス状、又は、直線方向に隙間なく並ぶアレイ状に配列されることに限らず、少なくとも所定のパターンに応じて配列されていればよい。複数の受信部２１は、例えばマトリクス配列された状態から所定の法則で受信部２１を取り除いたパターン（例えば格子状（lattice pattern）や市松模様（checkered pattern））に配列されてよい。また、複数の受信部２１は、湾曲した線状（例えば螺旋状）に沿って一列に配列されてもよい。また、複数の受信部２１は、例えば隙間なく一列に配列された状態から所定の法則で受信部２１を取り除いたパターン（例えば２つの受信部２１からなるユニットを間隔をあけて一列に配置したパターン）に配列されてもよい。

本発明において、送信部は、例えば送信部の送信面から離れるにしたがって扇状、球面状に広がるように超音波を送信してもよい。

本発明に係る超音波検査装置の検査対象である包装容器は、シート状の容器用部材１０１のみからなる包装容器１００（図１等参照）に限らず、例えば図１０に示すカップ状容器２００であってもよい。図１０に例示するカップ状容器２００は、第一の容器用部材であるカップ状部材２０１Ａの開口端に、第二の容器用部材であるシート状部材２０１Ｂを重ねて接合することで、内部に収容空間２０２を形成した容器である。このカップ状容器２００では、カップ状部材２０１Ａの開口端とシート状部材２０１Ｂとの接合部分２０３が、カップ状部材２０１Ａの側壁部２０５の外面２０５ａ（所定物体の表面）から当該外面２０５ａに対して直交する方向に突出している。本発明に係る超音波検査装置は、このカップ状容器２００のうち、カップ状部材２０１Ａの開口端とシート状部材２０１Ｂとを重ねて接合した接合部分２０３におけるカップ状部材２０１Ａとシート状部材２０１Ｂとの剥離を検査することができる。

１，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…超音波検査装置、１０，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ…送信部、１１，１１Ｅ…送信部本体、１２…ミラー、１３…送信素子、１３ａ…送信面、１３ａ１…内側領域、１３ａ２…周縁領域、１４，１４Ｅ…保持ケース、１５Ｆ…突起、２１…受信部、２１ａ…受信面、１００…包装容器、１０１…容器用部材、１０３…接合部分、１０５…非接合部分（所定物体）、１０５ａ…外面（表面）、２００…カップ状容器（包装容器）、２０１Ａ…カップ状部材（容器用部材）、２０１Ｂ…シート状部材（容器用部材）、２０３…接合部分、２０５…側壁部（所定物体）、２０５ａ…外面（表面）、Ｗ…超音波

Claims (8)

1. 容器用部材の縁を重ねて接合した接合部分を有する包装容器を検査する超音波検査装置であって、
   前記接合部分が所定物体の表面から当該表面に対して直交する方向に突出した状態で、前記所定物体から突出する前記接合部分のうち少なくとも前記所定物体側に位置する基端部に向けて超音波を送信する送信部を備える超音波検査装置。
2. 前記超音波が前記接合部分に向かう方向に対して交差する方向においてマトリクス状又はアレイ状に配列され、前記接合部分を透過した前記超音波を受信する受信面を有する複数の受信部を備える請求項１に記載の超音波検査装置。
3. 前記送信部は、超音波を送信する送信部本体と、
   前記送信部本体から送信された前記超音波を反射するミラーと、を備え、
   前記ミラーは、当該ミラーにおいて反射した前記超音波が少なくとも前記基端部に向けて伝播するように配置される請求項１又は請求項２に記載の超音波検査装置。
4. 前記送信部本体は、超音波を送信する送信面を有し、
   前記ミラーは、前記送信面のうち周縁領域を除く内側領域から送信された超音波を反射する請求項３に記載の超音波検査装置。
5. 前記送信部から送信される前記超音波の送信方向は、前記容器用部材が重なる方向において前記送信部から前記接合部分に向かうにしたがって、前記所定物体に対する前記接合部分の突出方向と逆の方向に向かうように傾斜している請求項１又は請求項２に記載の超音波検査装置。
6. 前記送信部は、前記超音波を送信する送信面を有する送信素子と、前記送信面が露出するように前記送信素子を保持する保持ケースと、を有し、
   前記保持ケースは、前記送信面の周縁の少なくとも一部を覆わないように前記送信素子を保持する請求項１又は請求項２に記載の超音波検査装置。
7. 前記送信部は、前記送信面に直交する方向から見て、前記送信面の周縁のうち前記保持ケースによって覆われない部分から前記送信面の外側に突出する突起を有する請求項６に記載の超音波検査装置。
8. 前記送信部は、前記超音波を送信する送信面と、前記送信面に直交する方向から見て、前記送信面の外側に突出する突起と、を有する請求項１又は請求項２に記載の超音波検査装置。

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